學(xué)案

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

〖基礎(chǔ)知識梳理〗

生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念

生態(tài)系統(tǒng)中能量的、、和的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。

一、能量流動的過程

1、分析生產(chǎn)者與消費者能量流動過程

⑴

生產(chǎn)者能量

輸入：_____作用固定；

散失：_________散熱

傳遞：用于____________的能量，被下一營養(yǎng)級攝食、枯枝落葉被分解者分解

⑵

消費者

輸入：攝食能量中被______的部分：攝食的能量=_________+_____中的能量

2、某營養(yǎng)級

未捕食的被捕食的未被攝入的未捕食的被捕食的把相關(guān)的關(guān)鍵詞填入空出

被攝入的、被同化的、呼吸作用熱能散失、儲存在機體有機物、未被同化

3、總結(jié)初級消費者同化量的來源去向：

—

=初級消費者的同化量=

+

4、動手構(gòu)建-------能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的模型

圖15、能量流經(jīng)各個營養(yǎng)級的過程

圖2

換一種總結(jié)方式即：

圖3

6.關(guān)于能量流動細節(jié)的思考：

（1）輸入：主要是通過生產(chǎn)者的，將光能轉(zhuǎn)化為

（2）起點：從

固定的太陽能開始，總能量為生產(chǎn)者所固定的全部太陽能。

（3）傳遞途徑：

和

（4）流入某個營養(yǎng)級的能量是指？。

（5）流入每一營養(yǎng)級中能量去向：a

b

c

（5）能量散失：_____是能量流動的最后歸宿。

二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點

1.賽達伯格湖的能量流動圖解的數(shù)據(jù)整理（）

營養(yǎng)級

流入該營養(yǎng)級能量

輸入下一營養(yǎng)級能量

能量傳遞效率

生產(chǎn)者

植食性動物

肉食性動物

（思考：什么是“效率”）

2、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點：

（1）

。（原因：食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是不可逆轉(zhuǎn)的,這是長期自然選擇的結(jié)果）

（2）

。（原因：①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當(dāng)大的一部分能量,并以熱能的形式散失,無法再利用②各營養(yǎng)級的生物中總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級的生物利用,即未被利用部分。③少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳給了分解者。）

三、生態(tài)金字塔

生態(tài)金字塔

【試試看】假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，沒有其他食物，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是：

A.先吃雞，然后吃玉米

B.先吃玉米，然后吃雞

C.用玉米喂雞，然后吃雞

D.用玉米喂雞，先吃雞蛋，然后再吃雞

四、研究能量流動的實踐意義

1.幫助人們將生物在、上進行合理配置,增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的。

2.幫助人們科學(xué)、人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到的利用。實現(xiàn)對能量的，從而大大提高。

3.幫助人們合理地

關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向的部分。

〖解題應(yīng)用〗

1.食物鏈中能量的最值計算

(1)計算某一生物獲得的最多(至少)能量的規(guī)律

設(shè)食物鏈A→B→C→D,分情況討論:

情景設(shè)置

問　　題

求解思路

D營養(yǎng)級

凈增重M

求至少需要A營養(yǎng)級的量Y

Y=M/(20%)3

求最多需要A營養(yǎng)級的量Y

Y=M/(10%)3

A營養(yǎng)級

凈增重N

求D營養(yǎng)級最多增重的量Y

Y=N·(20%)3

求D營養(yǎng)級至少增重的量Y

Y=N·(10%)3

(2)涉及多條食物鏈的能量流動計算時,若根據(jù)要求只能選擇食物網(wǎng)中的一條食物鏈,計算某一生物獲得的最多(或最少)的能量。其規(guī)律如下:

2.研究能量流動的實踐意義

實踐意義

依據(jù)原理

措　施

實　例

幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用

生態(tài)系統(tǒng)中能量是單向流動的增設(shè)食物鏈,實現(xiàn)對能量的多級利用

秸稈綜合利用

延長食物鏈,使種群中不能被利用的能量流入能被人們利用的種群

在蟲災(zāi)嚴(yán)重的農(nóng)田中養(yǎng)雞

幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?/p>

能量在流動過程中逐級遞減

調(diào)整不同營養(yǎng)級或相同營養(yǎng)級的不同種群之間的比例關(guān)系

合理確定草場的載畜量

〖當(dāng)堂檢測〗

1.判斷

(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能。（×)

(2)流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量指次級消費者攝入體內(nèi)的能量。（×)

(3)兔吃草后排出的糞便中的能量是兔同化量的一部分。（×)

(4)同化量=攝入量-糞便量。（√)

(5)生長、發(fā)育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一營養(yǎng)級同化的能量+未被利用的能量。（√)

(6)同化量=呼吸散失量+儲存量=呼吸散失量+下一營養(yǎng)級同化量+分解者分解利用的能量(+未利用)。（√)

(7)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的。（√)

(8)能量只能沿著食物鏈傳遞,捕食關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的。（√)

(9)能量流動是逐級遞減的,其原因是一部分能量未被下一營養(yǎng)級利用,一部分能量以熱能的形式散失,還有一部分能量被分解者利用。（√)

(10)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物,其體型必然越大。（×)

(11)研究能量流動,可調(diào)整能量流動關(guān)系,使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。（×)

(12)稻田生態(tài)系統(tǒng)中,防治稻田害蟲可提高生產(chǎn)者和消費者之間的能量傳遞效率。（×)

(13)生物量金字塔、數(shù)量金字塔同能量金字塔一樣都是正立的。（×)

(14)相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%,也不會大于20%。（×)

2.消費者的同化量是指()

A.其食物中的所有能量

B.被消化吸收的所有能量

C.用于生長、發(fā)育和繁殖的所有能量

D.呼吸消耗的所有能量

3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,正確的是()

A.在食物鏈中,能量的傳遞形式是光能

B.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生物體內(nèi)的能量代謝過程

C.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程

D.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量一定是生產(chǎn)者固定的太陽能

4.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖〔單位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正確的是()

A.甲為1

250

J/(cm2·a)

B.乙到丙的能量傳遞效率為15%

C.每一營養(yǎng)級的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用

D.乙的個體數(shù)目一定比甲少

5.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖,①②③④各代表一定的能量值,下列敘述不正確的是()

A.生物與生物之間的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn),所以能量流動具有單向性

B.①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量

C.各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率一般為10%~20%

D.從能量關(guān)系看②>③+④

6、(多選)(2020山東菏澤一中高二期末模擬)下圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流向物種甲后發(fā)生的一系列變化示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是()

A.A表示物種甲同化的能量

B.D表示物種甲呼吸散失的能量

C.B表示物種甲用于生長、發(fā)育和繁殖的能量

D.A中的能量包括糞便中的能量

7.某同學(xué)繪制如下圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能),下列敘述錯誤的是()

A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+D1)

B.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1

C.流入初級消費者的能量為(A2+B2+C2)

D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減

8..下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少),下列選項中正確的是()

A.圖中b=h+c+d+e+f+i

B.生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為b/a×100%

C.“草→兔→狼”這一食物鏈中,狼糞便中的能量屬于d

D.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率

9.分解者下圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖〔圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位是J/(m2·a)〕。下列敘述正確的是()

A.該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級

B.該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25%

C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1

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J/(m2·a)

D.該食物網(wǎng)中的生物與非生物環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)

10.右圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖,下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的敘述,錯誤的是()

A.微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量

B.沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者

C.沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環(huán)利用

D.多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用率

11.據(jù)圖判斷,下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是()

A.能量經(jīng)過多級利用,提高了能量利用率

B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益

C.由于各級產(chǎn)物都可以利用,減少了廢物和污染

D.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低

12.研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的是()

A.掌握能量流動中的傳遞效率

B.熟悉生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

C.了解能量流動的方向

D.使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?/p>

13.圖1為某池塘生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖,其中a~g表示能量值的多少。請據(jù)圖回答問題。

(1)圖2中,若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,C表示。若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是(用圖中所給字母的表達式表示)。

(2)若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙,構(gòu)成食物關(guān)系如圖3。其中甲能量中比例為x的部分直接提供給丙,要使丙能量增加A

kJ,至少需要消耗甲的能量是　　　　　　kJ。

(3)除圖1中所示的生物類群,該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應(yīng)有　　　　　　才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。

(1)營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量b/y×100%

(2)25A/(1+4x)